Cómo desarrolla DENSO los inversores eléctricos
NOTA IMPORTANTE: Aunque DENSO Aftermarket está orgulloso de compartir conocimientos técnicos y experiencia, tenga en cuenta que la tecnología mencionada en este artículo es tecnología de equipo original (OE) y aún no está disponible en su gama de posventa. DENSO comenzó a producir inversores en serie en 1997 y, en 2018, la empresa lideró el mundo con la mayor cuota en el mercado mundial de inversores del 32% y, en 2020, la producción anual alcanzó un máximo de 1,2 millones de unidades. Actualmente, los inversores diseñados y fabricados por DENSO son utilizados por fabricantes de vehículos de todo el mundo, como Toyota, Nissan e Hino para sus vehículos comerciales, así como Ford y China FAW Group. |
Con el creciente ritmo de producción mundial de vehículos eléctricos, ¿qué tipo de inversores deberían desarrollarse?
Toda la energía utilizada en un EV la proporciona su batería, por lo que esta característica puede causar preocupaciones sobre su autonomía, ya que necesitará un punto de carga antes de quedarse sin energía. Como se tarda al menos 30 minutos, incluso con un cargador rápido, en recargar una batería casi agotada, esto puede frustrar a las personas acostumbradas a un vehículo con motor de combustión. Por tanto, reducir las pérdidas eléctricas hará más atractivos los EV.
Estas pérdidas son la cantidad de energía que no se utiliza para la propulsión del vehículo y la climatización, por ejemplo, y acaba desperdiciándose, de la cual, el inversor representa una parte importante, por lo que debe reducirse.
En un híbrido, el motor es la principal fuente de energía y se apoya en un motor eléctrico, mientras que un EV utiliza un motor eléctrico para su propulsión. La fuerza para hacer girar las ruedas se denomina par y cuanto más potente es el imán de un motor, más par se genera. Además, cuanto mayor es la corriente en un motor, mayor es el par generado. Esto significa que se necesita una gran cantidad de corriente para poner en movimiento un EV, por lo que necesitan inversores de bajas pérdidas y alta corriente.
Reducción de las pérdidas del módulo de potencia
Los módulos de potencia son los componentes más críticos para desarrollar inversores de bajas pérdidas, por lo que reducir las pérdidas de los módulos de potencia, que suponen alrededor del 90% de las pérdidas del inversor, es el mayor reto. Muchos fabricantes de inversores compran módulos de potencia habituales y los integran en sus inversores, pero DENSO desarrolla y produce los suyos propios, que, debido a su forma, se denominan "Power Cards".
Recientemente, los semiconductores de potencia de carburo de silicio (SiC) se han generalizado en todo el mundo y, como ayudan a reducir considerablemente las pérdidas en los módulos de potencia en comparación con los semiconductores convencionales de silicio (Si), un número creciente de vehículos eléctricos los está adoptando. DENSO también utiliza semiconductores de potencia SiC, ya que pueden reducir las pérdidas de energía eléctrica hasta en un 7%.
Uno de los principales problemas de los módulos de potencia que funcionan con corrientes elevadas es que, cuanto mayor es la corriente que circula por ellos, más pérdidas se producen y más calor se genera, lo que en algunos casos los lleva a fallar.
Para hacer frente a estos retos, DENSO ha utilizado su propia tecnología de refrigeración para su módulo de potencia "Power Card", que se coloca firmemente entre dos dispositivos de refrigeración diseñados para liberar calor por ambos lados. Esta tecnología de refrigeración alcanza 1,5 veces el rendimiento de las desarrolladas por otras empresas.
Otro elemento importante es la unidad de control eléctrico (ECU) y las ECU de DENSO tienen un circuito llamado IC de accionamiento para encender y apagar los dispositivos semiconductores de potencia y estos tienen las importantes funciones de permitir que los dispositivos semiconductores de potencia ofrezcan el rendimiento requerido, protegiéndolos al mismo tiempo en caso de fallo.
DENSO desarrolla internamente circuitos integrados de accionamiento y tecnología de control de motores para garantizar que sus variadores y motores funcionen correctamente en función de las condiciones de funcionamiento del vehículo.
Las tecnologías aquí mencionadas son solo una parte de las que se utilizan en los inversores, por lo que los expertos de diferentes campos deben colaborar entre sí para desarrollarlas y garantizar que DENSO siga liderando el mundo en tecnología de inversores.
Más detalles sobre el programa del mercado de posventa DENSO están disponibles online en: https://www.denso-am.eu/es/new...